第三节汽车燃油经济性检测

第三节汽车燃油经济性检测汽车燃油经济性：指汽车以最少的燃油消耗完成单位运输工作的能力。单位:L∕100km。分类：等速百公里燃油消耗量；循环工况百公里燃油消耗量。问题：1）简述燃油经济性的重要性。2）影响燃油经济性的因素。汽车燃油消耗量的两种基本试验方法道路试验方法台架试验方法常用油耗仪的结构与工作原理容积式油耗仪质量式油耗仪汽车燃油经济性的台架试验等速百公里油耗测试模拟加载量汽车多工况燃油消耗量测试模拟加载量一.燃油经济性额评价指标1.等速百公里燃油消耗量（常用）指汽车在额定载荷下以最高档在水平良好路面上行驶等速行驶100km的燃油消耗量。车型富康988EL赛欧SL本田雅阁2.3L现代XH30菠萝ALi奥迪A4-3.0宝来1.8T90km∕h等速百公里燃油消耗量6.55.37.310.45.89.76.3部分车型的等速百公里燃油消耗量2.循环工况百公里燃油消耗量指按规定的循环行驶试验工况来模拟汽车的实际运行工况折算成的汽车百公里燃油消耗量。循环加速工况：包括怠速、加速、急加速、减速、匀速行驶和换挡、空挡滑行等汽车运行工况。循环加速工况法实验方式：依据车型决定使用什么样的工况法。二.常用油耗仪工作原理油耗仪是测量汽车燃油消耗量的仪器，也称为燃油流量计。油耗仪组成：油耗传感器、计量显示装置。油耗仪种类：容积式油耗仪、质量式油耗仪、流量式油耗仪、流速式油耗仪。1.容积式油耗仪测量发动机运转时累计消耗燃料的总容积。✵组成：由流量变换机构和信号转换机构组成。✵缺点：按容积法测定的燃油消耗量，会因燃料规格和环境温度的变化使燃油密度变化而引起误差。①流量转换机构：✵组成：该装置由十字形配置的四个活塞和旋转曲轴构成。✵工作原理：将一定容积的燃油流量转变为曲轴的旋转。通过测量发动机运转时累计消耗的燃油总容量，将汽车行驶时间和行驶里程换算为汽车的燃油消耗量。行星活塞式油耗传感器工作原理P1\P2\P3\P4——油道E1E2E3E4——排油口工作过程①燃油推动活塞往复运动，活塞往复运动一次完成一个进排油循环，此时曲轴旋转一周。②进油行程：图a活塞1向下运动，来自曲轴箱的燃油进入活塞1的空腔，推动活塞上行，处于进油行程。③排油行程：活塞3在曲轴的推动下，将活塞3腔内的燃油排除活塞3腔。处于排油行程。④信号转换过程：一般采用光电测量装置（流量传感器）将曲轴旋转圈数转化为电脉冲信号。图示序号曲轴位置活塞1活塞2活塞3活塞4图a0°进油行程排油终了排油行程进油终了图b90°进油终了进油行程排油终了排油行程图c180°排油行程进油终了进油行程排油终了图d270°排油终了排油行程进油终了进油行程4个活塞在图（a）～（d）所示位置的进排油情况曲轴每旋转一周，四个活塞各往复运动一次，完成一个进排油循环。各缸分别排油一次，其排油量可用下式确定：V=4·(πd2/4)·2h=2πd2h式中：V－四缸排油量，cm3；d－油缸直径，cm；h－曲轴偏心距，cm。流量传感器工作原理组成：主动磁铁、从动磁铁、从动轴（转轴）、发光二极管、光敏二极管。工作原理：①主动磁铁和从动磁铁组成磁性万向节，随曲轴转动；②转动轴在磁性万向节的作用下转动；③光栅随转轴转动，将发光二极管发出的连续光线转变为光脉冲。④光脉冲信号转换为电脉冲信号。计算处理后，在显示装置上显示出燃油的消耗量。2.质量式油耗仪测量消耗一定质量的燃油所用的时间，根据汽车的行驶里程将其转换为单位行驶里程所消耗的质量，再根据测试状态下的燃油密度换算成单位时间内行驶里程所消耗的燃油升数。✵组成：由称量装置、计数装置和控制装置组成。✵缺点：测量过程比较繁琐。✵单位时间内燃油消耗量：tq6.3G质量式油耗仪机构1.油杯2.出油管3.电磁阀4.加油管6、7.限位开关8.限位器5、10.光电二极管9.光源11.鼓轮机构12.鼓轮13.计数器质量式油耗仪由称量装置、计数装置和控制装置构成行程限位器根据油杯中油量的多少控制限位开关，限位开关控制电磁阀是否从油箱中吸取燃油。①先对油杯1充油，称量轮秤左端下沉，当平衡块行程限位器到达限位结束。电磁阀关闭，停止充油。②当油杯中燃油流向被测发动机时，由于质量减轻而使称量秤左端上升，通过杠杆机构推动指针摆动，当光源的光束射到光敏二极管5上时发出信号，记录仪开始工作。③当油杯中燃油耗尽时，光束便射到光敏二极管10上，发出信号使记录仪停止工作，记录仪由两个带数字显示的半导体计数器组成，一个用于计算发动机曲轴转速，另一个计算器用于计时。三.油耗仪的连接.油耗仪的连接注意事项①经油耗传感器测量的燃油全部进入燃烧室，不会产生第二次计量②进入油耗传感器的燃油不掺杂任何气体以保证测量准确。油耗传感器在汽油车中的连接方法油耗传感器串接在汽油泵与化油器之间。使油耗传感器的入口接汽油泵的出口，传感器出口接化油器的入口。1.油耗传感器的连接位置油耗传感器在电控燃油喷射系统中连接方法电喷发动机注意把燃油压力调节器经回油管改接在油耗传感器与燃油分配管之间。油耗传感器在柴油车中的连接方法把油耗传感器串联在油箱到高压油泵的油路当中。注意必须把回油管路接在油耗传感器的出口管路中。大流量的发动机测量时装上辅助油泵由于气穴现象产生气泡，引起测量误差，所以在油箱和油耗传感器之间装上辅助油泵。气穴现象是由于机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象.2.油路中空气泡的排除（1）.空气泡产生的原因通常是：①拆装油管时，充盈的油管产生滴漏现象使得油管装好后里面充满空气泡；②连接油管时，由于夹箍没夹好，接头处造成渗漏，形成空气泡；③汽油泵进油阀皮碗老化，密封性下降，造成供油压力不足，不断形成空气泡；④从油箱到汽油泵这一段管路局部存在老化、密封性差，不断产生空气泡；⑤发动机过热，形成空气泡。⑥燃油滤清器堵塞或燃油箱盖上气孔堵塞，燃油泵泵油时形成真空，产生空气泡。（2）排除空气泡的方法汽油车通常可采取如下方法：①油耗传感器上的放气螺钉（不推荐）②卸下油管接头，用手动泵连续泵油，直到泵出的油不含气泡为止。③用电动汽油泵和空气滤清器替换原车件④减短油泵到传感器的油管长度，使油泵到油耗传感器的阻力大大减小，从而避免了空气泡对检测结果的不良影响。柴油车排除空气泡，通常可采取如下方法：在柴油车油路中装好油耗传感器后，须用手动泵泵油，以泵油压力排除油路中的空气泡。与汽油车差别：（一）在于汽油车可以在发动后排除空气泡，而柴油车必须在发动之前排尽油路中的空气泡；（二）在于汽油车在拆去油耗传感器恢复其原油路时，无需排除空气泡，而柴油车在拆去传感器恢复原油路后仍需排除油路中刚产生的空气泡。（3）气体分离器安装位置：油耗传感器之前作用:消除气泡对测量结果的影响工作原理：当混入气体的燃油进入气体分离器浮子室时，气体会迫使浮子室内的油平面下降，使针阀打开，气体排入大气，从而除去由出油管进入油耗仪传感器的燃油中的气泡。3.油耗仪传感器与电源和显示仪表装置的连接注意事项：①油耗仪的电源线必须夹紧在蓄电池桩上，不要就近连接在电路某部位上，以免供电电压发生较大变化，影响油耗仪正常工作。②油耗仪传感器连接到供油管路后，传输信号的电缆线应插入油耗仪传感器的插座上，另一端插入计量显示仪表输入插座上。四.汽车燃油经济性评价工况1.稳态工况即我们所说的等速行驶工况，是汽车运行的基本工况。稳态工况条件：恒定载荷，车速选择范围：最高档最小稳定车速——90％最高车速范围内，以十的倍数均匀分配5个试验车速GB——2008《汽车燃料消耗量试验方法第1部分：乘用车燃料消耗量试验方法》：乘用车、轻型车常用试验工况为90km∕h和120km∕h，试验载荷为整备质量加180kg。但是，载质量超过360kg，整备质量加½载质量。GB——2001《商用车燃料消耗量试验方法》：商用车辆的稳态试验工况试验载荷M1、M2类城市客车为65％载质量，其他车辆为满载。2.循环工况各个国家根据自己本国情况制定的典型的循环工况，用于模拟汽车在不同条件下的实际运行工况，并据此进行燃油经济性实验。我国采用循环工况情况：商用车辆采用六工况、城市公交车采用四工况、乘用车采用十五工况循环实验。回答：为什么载货汽车和城市公交车只采用六工况和四工况循环实验，而乘用车采用十六工况？（1）六工况循环六工况循环试验参数（2）四工况循环城市客车和双层客车四工况循环实验参数（3）十五工况循环乘用车十五工况循环试验参数（4）十三工况循环乘用车、轻型车模拟市郊十三工况试验参数（5）多工况循环GB——2004《乘用车燃料消耗限制》五.汽车燃油经济性检测方法1.道路试验法测量汽车在规定工况下的燃油消耗量的常用方法，应用较广。优点：简单易行；实验时的汽车行驶阻力和实际行驶阻力一致；设备费用低廉，成本低。缺点：①道路条件误差大②天气因素影响较大③人为误差大④多工况试验条件难以实现（1）实验条件1）道路条件：沥青或混凝土直路面，路长2——3km宽不小于8m，纵向坡度在0.1％以内，最大横向路拱高度小于1.5％，路面干燥整洁。2）气象条件：无雨、无雪，风速小于3m∕s，相对湿度小于95％，气温0——40℃。3）实验仪器示值误差：车速小于0.5％，风速小于0.1m∕s或0.5m∕s，时间小于0.1s，距离小于0.1m或3％，燃油流量5％左右。4）实验汽车：技术状况良好的在用汽车；胎压、胎温达到规定值。5）实验质量：M1类、总质量小于2t的N1类汽车的试验质量为整备质量加180kg；M2、M3类城市客车试验质量为在质量的65％；最大质量大于2t的N类及其他车辆的试验质量为满载。（2）稳态工况燃油消耗量实验实验过程：①速度选取：初始测试速度为20km∕h或30km∕h，然后以10的整数倍累加，直到最高车速的90％，至少选取5个车速。②路程选取：选取一定里程，同一车速往返各两次，两个实验车速记录共四个实验数据。③时间要求:两次实验时间间隔尽可能短。④实验结果：取四次实验数据的算术平均值作为等速行驶燃油消耗量实验的测定值。注：乘用车常用90和120两个速度作为测试燃油经济性的车速，测试误差±2km∕h实际车速公式：百公里燃油消耗公式：t6.3vDDQq100制作百公里燃油消耗量特性曲线图（2）循环工况燃油消耗实验道路试验法的循环工况一般采用四、六工况循环。实验过程：①实验前，根据选定的工况情况在试验道路上安置标杆。②实验时，汽车按照规定工况通过测试路段，用实验仪器记录汽车的车速、时间、路程等信息，记录燃油消耗量和行驶时间。③每辆车的循环工况试验进行四次，去算术平均值。注：终速度偏差±3km∕h，其他速度±1.5km∕h；允许短暂时间内偏差大于规定值，但不应大于1s，即时间偏差±1s3.室内台架实验法实验器材：底盘测功机＋油耗仪优点：不受道路、气象条件的限制，可根据实际情况选择油耗测量方法，实验结果重复性好，可同时进行燃油经济性和排放污染物实验。缺点：底盘测功机价格贵，成本高；行驶阻力难以模仿；汽车加减速时的惯性阻力难以模仿。（1）稳态工况燃油消耗量台架试验实验条件：1）检测环境条件：温度0——40℃，环境湿度小于85％，大气压力80——110kp2)车辆和台架准备：①车辆预热，胎压保持在技术条件内②台架预热③根据车型确定飞轮转动惯量3）等速百公里燃油消耗量检测方法①设定检测车速，一般轿车为60，其他车辆为50②启动车车，逐步将档位由直接当挂入最高档，调整到规定车速，并维持规定车速。给测功机加载功率为PPAU的满载载荷。此时加载到汽车上的行驶阻力功率：FPLPAUPPPP驱动轮功率等于滚动阻力和空气阻力：PK——驱动轮输出功率G——汽车总重f——滚动阻力系数CD——空气阻力系数A——迎风面积v——试验车速汽车驱动轮输出功率等于底盘测功机加载功率和测功机内部功率之和。3600v15.211f2）（AVCGPDK③准备工作结束后，开始测量，要求行驶距离不低于500m。连续进行两次试验并记录。④计算等速百公里燃油消耗量和两次检测结果的算术平均值。绘制等速百公里燃油消耗特性曲线。